JP7210414B2 - pile foundation structure - Google Patents
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Description
本発明は、基礎杭と鋼製柱が接合される杭基礎構造に関する。 The present invention relates to a pile foundation structure in which foundation piles and steel columns are joined.
基礎杭と、基礎杭の頭部に接合される基礎梁と、基礎杭上に設けられる鋼製柱との接合部において、上部構造に生じる力を基礎杭に効率良く伝達させるとともに、接合部における靱性と接合強度を確保することが望まれている。また、接合部の構築を容易にし、施工を短工期化することも望まれている。 At the joints between the foundation piles, the foundation beams joined to the heads of the foundation piles, and the steel columns provided on the foundation piles, the force generated in the superstructure is efficiently transmitted to the foundation piles, It is desired to ensure toughness and joint strength. It is also desired to facilitate the construction of joints and shorten the construction period.
例えば特許文献1には、基礎杭上に、断面十字状のクロスガセットが一体化されたものを載せ、このクロスガセットに基礎梁を接合する構成が開示されている。
特許文献1に開示されたような構成では、杭の外周面に溶接固定したセッティングプレートにクロスガセットを接合しなければならず、クロスガセットの設置に手間がかかり、構築が容易ではない。
For example,
In the configuration disclosed in
また、特許文献2には、基礎杭の頭部に被せられた錐台状のキャップ部材と、基礎杭の上方に配設されたプレキャストコンクリート製の基礎部材と、を介して、基礎杭上で基礎梁を接合する構成が開示されている。
特許文献2に開示されたような構成では、基礎杭と基礎部材との間にキャップ部材が介在しているので、上部構造側から基礎杭への力が十分に伝達されない可能性がある。
In addition, in Patent Document 2, on the foundation pile, via a frustum-shaped cap member placed on the head of the foundation pile and a precast concrete foundation member arranged above the foundation pile An arrangement for joining foundation beams is disclosed.
In the configuration disclosed in Patent Document 2, since the cap member is interposed between the foundation pile and the foundation member, there is a possibility that the force from the upper structure side to the foundation pile will not be sufficiently transmitted.
また、特許文献3には、杭の杭頭を囲む鋼管と、鋼管の上に溶接固定された鉄骨基礎梁と、鋼管内に充填されてフーチングを形成する充填コンクリートと、を備える構成が開示されている。
特許文献3に開示されたような構成では、上部構造に生じる力を基礎杭に効率良く伝達し、接合部における靱性と接合強度とを、より一層高める点で改善の余地がある。
Further, Patent Document 3 discloses a configuration including a steel pipe surrounding the pile head of a pile, a steel frame foundation beam welded and fixed on the steel pipe, and a filling concrete filling the steel pipe to form a footing. ing.
In the configuration disclosed in Patent Document 3, there is room for improvement in terms of efficiently transmitting the force generated in the superstructure to the foundation piles and further increasing the toughness and joint strength of the joints.
本発明の目的は、鋼製柱と基礎杭の接合部の構築を容易にして施工を短工期化し、かつ上部構造に生じる力を基礎杭にスムーズに伝達可能な、基礎杭と鋼製柱が接合される杭基礎構造を提供することである。 An object of the present invention is to facilitate the construction of joints between steel columns and foundation piles, shorten the construction period, and allow foundation piles and steel columns to smoothly transmit the force generated in the superstructure to the foundation piles. It is to provide a jointed pile foundation structure.
本発明者らは、基礎杭と鋼製柱との杭基礎構造として、鋼製柱の柱脚下にスタッド材が突設された連結材を設け、当該連結材を基礎杭のコンクリート内部に定着させることで、基礎フーチングや基礎梁にコンクリートを打設することなく、鋼製柱を短工期で設置できる点に着目して、本発明に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の杭基礎構造は、基礎杭と鋼製柱が接合される杭基礎構造であって、コンクリート造の基礎杭と、前記鋼製柱の最下端に設けられる鉄骨仕口材と、前記基礎杭と前記鉄骨仕口材との間に設けられ、当該基礎杭と当該鉄骨仕口材とを接合する基礎コンクリート部と、を備え、前記鉄骨仕口材には、前記基礎杭の外径寸法を上回る下部プレートが配設され、前記下部プレートの下端面に、下方向に突出して前記基礎杭に埋設される連結材が設けられることを特徴とする。
このような構成によれば、鋼製柱に接合された鉄骨仕口材の連結材が基礎杭のコンクリート内部に埋設されることで、優れた靭性を有する基礎杭上に鋼製柱が接合された杭基礎構造を実現できる。特に、上記のように連結材が基礎杭のコンクリート内部に埋設されるため、鋼製柱に横方向に作用するせん断力を、連結材から基礎杭にスムーズに伝達可能である。
また、基礎杭と鉄骨仕口材が基礎コンクリート部で接合されていることで、基礎杭上に配置される鉄骨仕口材、及び鉄骨仕口材に接続される鋼製柱の建込み位置を容易に調整できる。特に、鉄骨仕口材には、基礎杭の外径寸法を上回る下部プレートが配設されているため、基礎杭の外側で下部プレートを、高さを調整しつつ支持することができ、したがって鉄骨仕口材の高さ調整が容易である。
特にこのように、基礎杭の外側で下部プレートを、高さを調整しつつ支持することができるため、鉄骨仕口材を固定支持した状態でこの上に鋼製柱を立設し、例えばこの上に屋根を架設した後に、基礎コンクリート部を打設することができる。この場合においては、コンクリート打設時に天候の影響を抑制できるため、施工が容易となるとともに、工程管理が安定化されることで施工の長期化を抑制可能である。
また、基礎杭と上部構造とを接続する杭基礎構造を、比較的に簡単な接合構造で形成できるため、短工期化が可能である。
その結果、鋼製柱と基礎杭の接合部の構築を容易にして施工を短工期化し、上部構造に生じる力を基礎杭にスムーズに伝達可能な杭基礎構造を提供することが可能となる。
The present inventors provide a connecting member in which a stud material protrudes under the column base of the steel column as a pile foundation structure of the foundation pile and the steel column, and fix the connecting member in the concrete of the foundation pile. Thus, the inventors have focused on the point that the steel columns can be installed in a short construction period without pouring concrete into the foundation footings and foundation beams, and have arrived at the present invention.
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the pile foundation structure of the present invention is a pile foundation structure in which a foundation pile and a steel column are joined, and includes a concrete foundation pile, a steel frame joint material provided at the lowest end of the steel column, a foundation concrete part provided between the foundation pile and the steel frame connection material and joining the foundation pile and the steel frame connection material; A lower plate having a diameter larger than that of the foundation pile is provided, and a connecting member is provided on the lower end surface of the lower plate so as to protrude downward and be embedded in the foundation pile.
According to such a configuration, the connecting material of the steel frame joint material joined to the steel column is embedded in the concrete of the foundation pile, so that the steel column is joined to the foundation pile having excellent toughness. It is possible to realize a pile foundation structure. In particular, since the connecting member is embedded in the concrete of the foundation pile as described above, the shear force acting on the steel column in the lateral direction can be smoothly transmitted from the connecting member to the foundation pile.
In addition, since the foundation piles and steel frame joint materials are joined at the foundation concrete part, the erection positions of the steel frame joint materials placed on the foundation piles and the steel columns connected to the steel frame joint materials can be determined. Easy to adjust. In particular, since the steel frame joint material has a lower plate that is larger than the outer diameter of the foundation pile, the lower plate can be supported while adjusting the height outside the foundation pile. It is easy to adjust the height of the joint material.
In particular, since the lower plate can be supported while adjusting the height on the outside of the foundation pile in this way, steel columns are erected on top of the steel frame joints that are fixedly supported, such as this After the roof has been erected on top, the foundation concrete can be poured. In this case, since the influence of the weather can be suppressed during concrete placement, the construction is facilitated, and the process control is stabilized, thereby suppressing the lengthening of the construction.
Moreover, since the pile foundation structure that connects the foundation pile and the superstructure can be formed with a relatively simple joint structure, the construction period can be shortened.
As a result, it is possible to facilitate construction of joints between steel columns and foundation piles, shorten the construction period, and provide a pile foundation structure capable of smoothly transmitting forces generated in the superstructure to the foundation piles.
本発明の一態様においては、本発明の杭基礎構造は、前記基礎コンクリート部の少なくとも一部は、地盤面下に配置される。
このような構成によれば、基礎杭と、鋼製柱を含む上部構造との間においては、地震発生時に地震荷重が水平方向に作用した際には、基礎杭に埋設された連結材は、その周囲の基礎杭によって水平方向における変位が拘束される。また、地盤面下に配置された基礎コンクリート部は、その周りの地盤により、水平方向における変位が拘束される。このようにして、鉄骨仕口材を構成する連結材と、基礎コンクリート部と、基礎コンクリート部周りの地盤とが地震荷重の伝達抵抗体として機能する。このように、連結材または基礎コンクリート部の構造を簡素化、小型化しながら、地震発生時における上部構造から基礎杭および基礎コンクリート部への力の伝達をスムーズに行い、地震に対する耐力を高めることができる。
In one aspect of the present invention, in the pile foundation structure of the present invention, at least part of the foundation concrete portion is arranged below the ground surface.
According to this configuration, when an earthquake load acts horizontally between the foundation piles and the superstructure including the steel columns, the connecting members embedded in the foundation piles are The foundation piles around it constrain the displacement in the horizontal direction. In addition, the foundation concrete portion placed under the ground surface is restrained in displacement in the horizontal direction by the surrounding ground. In this way, the connecting members constituting the steel frame joint members, the foundation concrete portion, and the ground around the foundation concrete portion function as resistances for transmitting seismic loads. In this way, while simplifying and downsizing the structure of the connecting members or the foundation concrete, it is possible to smoothly transmit force from the upper structure to the foundation piles and the foundation concrete when an earthquake occurs, thereby increasing the resistance to earthquakes. can.
本発明の一態様においては、本発明の杭基礎構造は、前記下部プレートの下端面と、前記連結材の外周面のいずれか一方または双方には、スタッド材が突設されている。
このような構成によれば、下部プレートから基礎コンクリート部への力の伝達、連結材から基礎杭への力の伝達を、スタッド材を介して効率良く行うことができる。
In one aspect of the present invention, in the pile foundation structure of the present invention, stud members protrude from one or both of the lower end surface of the lower plate and the outer peripheral surface of the connecting member.
According to such a configuration, it is possible to efficiently transmit force from the lower plate to the foundation concrete portion and force transmission from the connecting member to the foundation pile via the stud member.
本発明によれば、鋼製柱と基礎杭の接合部の構築を容易にして施工を短工期化し、かつ上部構造に生じる力を基礎杭にスムーズに伝達可能な、基礎杭と鋼製柱が接合される杭基礎構造を提供することが可能となる。 According to the present invention, a foundation pile and a steel column can be easily constructed to shorten the construction period by facilitating the construction of the joint between the steel column and the foundation pile, and the force generated in the superstructure can be smoothly transmitted to the foundation pile. It is possible to provide a jointed pile foundation structure.
本発明は、基礎杭と鋼製柱が接合される杭基礎構造である。杭基礎構造は、基礎杭と、下方側に連結材が突出して設けられた鉄骨仕口材を有する鋼製柱が、前記連結材、及び基礎杭と鉄骨仕口材とを接合する基礎コンクリート部で接合されている。
以下、添付図面を参照して、本発明による杭基礎構造を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る杭基礎構造の構成を示す断面図を図1に示す。図2は、図1の杭基礎構造に用いられる鉄骨仕口材の平面図である。
図1に示されるように、杭基礎構造10は、基礎杭11と、鉄骨仕口材20と、基礎コンクリート部30と、を主に備えている。
基礎杭11は、建物等の上部構造を支持する。基礎杭11は、地盤G中に所定本数が構築され、それぞれ上下方向に延びている。基礎杭11はコンクリート造である。本実施形態において、基礎杭11は、上下方向に連続する筒状の既成コンクリート杭である。基礎杭11は、既成コンクリート杭に限らず、杭鋼管と、杭鋼管内にコンクリートが充填された鋼管充填コンクリート杭であってもよい。
The present invention is a pile foundation structure in which foundation piles and steel columns are joined. In the pile foundation structure, a steel column having a foundation pile and a steel frame joint member with a connecting member projecting downward connects the connecting member, the foundation pile, and the steel frame joint member to the foundation concrete part. is joined with
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, the form for implementing the pile foundation structure by this invention is demonstrated based on drawing.
FIG. 1 shows a cross-sectional view showing the configuration of the pile foundation structure according to this embodiment. FIG. 2 is a plan view of a steel joint used in the pile foundation structure of FIG.
As shown in FIG. 1 , the
The foundation piles 11 support superstructures such as buildings. A predetermined number of
基礎杭11の頭部11tには、鉄骨仕口材20を介して、基礎梁13が接合されている。本実施形態において、基礎杭11の頭部11tには、水平方向に沿って四方に延びる四本の基礎梁13が接合されている。基礎梁13は、例えば鉄筋コンクリート造で、梁コンクリート部18と、梁コンクリート部18内に埋設された梁鉄筋19と、を有している。梁鉄筋19は、基礎梁13の延伸方向に延びる複数本の梁主筋19aと、複数本の梁主筋19aを取り囲むように配置されたフープ筋19bと、を備えている。この基礎梁13は、地盤面Gf上に支持されている。
これら複数本の基礎杭11と、基礎杭11上に設けられた基礎梁13とにより、建物等の上部構造を支持する基礎部14が形成されている。
A
The plurality of
また、図3に示すように、基礎杭11の頭部11tの外周側には、基礎梁13を支持する地盤面Gfよりも下方に窪んだ凹部15が形成されている。凹部15は、基礎杭11の外周側に形成された底面15aと、底面15aの外周側に形成された傾斜面15bと、を有している。底面15aは、基礎杭11の頭部11tよりも低い位置に形成されている。傾斜面15bは、底面15aから外周側に向かって漸次斜め上方に延び、地盤面Gfに連続している。凹部15の底面15a、および傾斜面15b上には、所定厚さのレベルコンクリート部16が形成されている。
Further, as shown in FIG. 3 , a
鉄骨仕口材20は、基礎杭11の頭部11tの上方に配置されている。鉄骨仕口材20は、下部プレート21と、連結材25と、仕口本体部22と、上部プレート23と、を備えている。
図1、図2に示されるように、下部プレート21は、例えば平面視矩形の平板状で、その外径寸法が、基礎杭11の頭部11tの外径寸法を上回る(頭部11tの外径寸法よりも大きい)。下部プレート21は、複数本の支持部材26によって、基礎梁13の下面レベルで水平面内に位置するよう設けられている。複数本の支持部材26は、例えば、下部プレート21の四隅に配置されている。各支持部材26は、例えば平断面視L字状の鋼材からなり、その上端が下部プレート21の下端面21bに溶接されている。各支持部材26は、下部プレート21から下方に延び、その下端が、凹部15内のレベルコンクリート部16上に接地している。
The steel frame
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示されるように、連結材25は、下部プレート21の下側に設けられている。連結材25は、例えば断面H形の鋼材、鋼管、一般形鋼等からなり、その上端部が下部プレート21の下端面21bに溶接されている。連結材25は、下部プレート21の下端面21bから下方向に突出し、その下部が基礎杭11の頭部11t内に挿入されている。連結材25の外径は、基礎杭11の内径よりも小さい。基礎杭11の頭部11t内には、コンクリートが打設充填されることで、後に説明する基礎コンクリート部30の一部として形成された杭コンクリート部31が設けられている。連結材25は、基礎杭11の頭部11t内で、杭コンクリート部31に埋設されている。
As shown in FIG. 1 , the connecting
仕口本体部22は、下部プレート21の上部に設けられている。仕口本体部22は、下部プレート21の上面に溶接されている。図2に示されるように、仕口本体部22は、鋼製で、鉄骨仕口材20を介して接続される各基礎梁13に向かって延びる梁接合部24を有している。各梁接合部24は、平面視略T字状で、各基礎梁13の軸方向に延びる基部24aと、基部24aの先端部に一体に設けられて基礎梁13の軸方向に直交する定着板部24bと、を有している。本実施形態において、鉄骨仕口材20には、四方に延びる四本の基礎梁13が接合される。このため、仕口本体部22は、梁接合部24が四方に延びて設けられている。このような仕口本体部22は、複数の鋼材を交差状に溶接することで形成された、十文字型状断面鋼材から形成されている。
上部プレート23は、例えば平面視矩形の平板状で、仕口本体部22の上面に溶接されて設けられている。上部プレート23は、基礎梁13の上面レベルに設けられている。上部プレート23上には、鋼製柱12の下端が接合される。上部プレート23には、鋼製柱12の下端を接合するための貫通孔23hが形成されている。
The
The
図1に示されるように、鉄骨仕口材20には、スタッド材27、29がさらに設けられている。スタッド材27、29は、下部プレート21の下端面21bと、連結材25の側面25sとに設けられている。
スタッド材27は、下部プレート21の下側に、水平方向に間隔を複数本が設けられている。各スタッド材27は、基端が下部プレート21の下端面21bに溶接され、下方に向かって突出している。各スタッド材27の先端には、拡径部27aが形成されている。スタッド材27は、後述する基礎コンクリート部30に埋設されることで、下部プレート21と基礎コンクリート部30との間で水平力を伝達可能となっている。
スタッド材29は、連結材25の側面25sに、上下方向に間隔をあけて複数本が設けられている。各スタッド材29は、基端が連結材25の側面25sに溶接され、側方に向かって突出している。各スタッド材29の先端には、拡径部29aが形成されている。スタッド材29は、基礎コンクリート部30の、特に基礎杭11内に位置する杭コンクリート部31に埋設されている。これにより、スタッド材29は、連結材25と杭コンクリート部31との間で、上下方向の軸力を伝達可能となっている。
As shown in FIG. 1 , the steel frame
A plurality of
A plurality of
基礎コンクリート部30は、基礎杭11と鉄骨仕口材20とを接合する。基礎コンクリート部30は、凹部15内と、及び既に杭コンクリート部31として説明したように基礎杭11内とを跨るように、一体に形成されている。これにより、基礎コンクリート部30は、地盤面Gf下に配置されている。基礎コンクリート部30は、凹部15内と基礎杭11内に地盤面Gfレベルにまでコンクリートを打設することで形成されている。
基礎コンクリート部30内には、基礎鉄筋35が埋設されている。基礎鉄筋35は、凹部15の底面15aに沿って配設された鉄筋主部35aと、鉄筋主部35aから外周側に向かって斜め上方に延びる接続筋部35bと、を有している。接続筋部35bは、凹部15の傾斜面15bに沿って配置されている。接続筋部35bは、基礎コンクリート部30よりも上方に突出し、基礎梁13の梁コンクリート部18内に埋設されている。この基礎鉄筋35により、基礎コンクリート部30と基礎梁13との接合強度が高められている。
The foundation
鋼製柱12は、上部構造を構成する。鋼製柱12は、鉄骨仕口材20を介して、基礎部14の基礎杭11および基礎梁13に接合されている。鋼製柱12は、上部プレート23から上方に向かって延びている。鋼製柱12は、その下端に設けられた接合プレート12pが、上部プレート23に形成された貫通孔23hを通してボルトBにより接合される。
The
(基礎構造の構築方法)
次に、上記杭基礎構造10の構築方法について説明する。
図3は、図1の杭基礎構造の施工方法を示す図であり、地盤中に基礎杭を設けた状態を示す断面図である。図4は、基礎杭の上方に鉄筋仕口材を配置した状態を示す断面図である。図5は、基礎コンクリート部を形成した状態を示す断面図である。
まず、図3に示されるように、地盤面Gfの所定位置に凹部15を形成する。次いで、凹部15の底面15aから地盤G中に基礎杭11を打設する。基礎杭11の打設後、基礎杭11の頭部11tの外周側にコンクリートを所定厚さで打設し、レベルコンクリート部16を形成する。
次に、図4に示されるように、基礎杭11の上方に、鉄骨仕口材20を配置する。このとき、鉄骨仕口材20の、下部プレート21、仕口本体部22、上部プレート23、支持部材26、連結材25、スタッド材27、29等は、予め、工場や現場ヤードで一体に接合されている。鉄骨仕口材20は、複数本の支持部材26を、レベルコンクリート部16上に接地させることで、基礎杭11の上方に配置する。このとき、連結材25の下部は、基礎杭11の頭部11t内に挿入する。また、支持部材26の長さを調整したり、支持部材26の下端とレベルコンクリート部16との間にスペーサを挟み込む等して、下部プレート21のレベル調整を行い、下部プレート21を地盤面Gfと同レベルに配置する。
ここで、下部プレート21は、基礎杭11の頭部11tの外径寸法よりも大きな外径を有しているため、その四隅に配置された支持部材26は、基礎杭11の頭部11tの外周側で、凹部15の底面15a上に形成されたレベルコンクリート部16上に接地させることができる。したがって、下部プレート21のレベル調整を容易に行うことができる。また、連結材25は、その外径が基礎杭11の内径よりも小さいため、鉄骨仕口材20の水平面内における位置は、連結材25が基礎杭11に干渉しない範囲無いで容易に調整することができる。よって、柱の軸心CAに対して基礎杭11の杭心CBがずれるように、基礎杭11が施工されていた場合でも、図4に示すように、鉄骨仕口材20上に設けられる鋼製柱12の建方位置を容易に調整できる。
続いて、凹部15内に、基礎鉄筋35を配筋する。
(Construction method of foundation structure)
Next, a method for constructing the
FIG. 3 is a diagram showing a construction method of the pile foundation structure of FIG. 1, and is a cross-sectional view showing a state in which foundation piles are provided in the ground. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a reinforcing bar joint member is arranged above the foundation pile. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a foundation concrete portion is formed.
First, as shown in FIG. 3, recesses 15 are formed at predetermined positions on the ground surface Gf. Next, the
Next, as shown in FIG. 4 , a steel frame
Here, since the
Subsequently, the
この後、図5に示されるように、上部プレート23上に鋼製柱12を建方し、鋼製柱12上に、図示されない屋根を設置する。そして、基礎杭11内、および凹部15内にコンクリートを打設し、杭コンクリート部31を含むように、基礎コンクリート部30を一体に形成する。
一方、図1に示すように、地盤面Gf上で、各基礎梁13の梁鉄筋19を配筋する。その後、図示しない型枠を組み立て、型枠内にコンクリートを打設することで、梁コンクリート部18を形成する。これにより、基礎梁13が形成される。
このようにして、上記杭基礎構造10が実現される。
After that, as shown in FIG. 5, the
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
Thus, the
上述したような杭基礎構造10によれば、鋼製柱12の最下端に設けられる鉄骨仕口材20と、基礎杭11と鉄骨仕口材20との間に設けられ、基礎杭11と鉄骨仕口材20とを接合する基礎コンクリート部30と、を備え、鉄骨仕口材20には、基礎杭11の外径寸法を上回る下部プレート21が配設され、下部プレート21の下端面21bに、下方向に突出して基礎杭11に埋設される連結材25が設けられる。
このような構成によれば、鋼製柱12に接合された鉄骨仕口材20の連結材25が基礎杭11のコンクリート内部に埋設されることで、優れた靭性を有する杭基礎構造10が実現できる。特に、上記のように連結材25が基礎杭11のコンクリート内部に埋設されるため、鋼製柱12に横方向に作用するせん断力を、連結材25から基礎杭11にスムーズに伝達可能である。
また、基礎杭11と鉄骨仕口材20が基礎コンクリート部30で接合されていることで、基礎杭11上に配置される鉄骨仕口材20、及び鉄骨仕口材20に接続される鋼製柱12の建込位置を容易に調整できる。特に、鉄骨仕口材20には、基礎杭11の外径寸法を上回る下部プレート21が配設されているため、基礎杭11の外側で下部プレート21を、例えば本実施形態において支持部材26として示したように、高さを調整しつつ支持することができ、したがって鉄骨仕口材20の高さ調整が容易である。
特にこのように、基礎杭11の外側で下部プレート21を、高さを調整しつつ支持することができるため、図5を用いて説明したように、鉄骨仕口材20を固定支持した状態でこの上に鋼製柱12を立設して屋根を架設した後に、基礎コンクリート部30を打設することができる。この場合においては、コンクリート打設時に天候の影響を抑制できるため、施工が容易となるとともに、工程管理が安定化されることで施工の長期化を抑制可能である。
また、基礎杭11と上部構造とを接続する杭基礎構造10を、比較的に簡単な接合構造で形成できるため、短工期が可能である。
その結果、鋼製柱12と基礎杭11の接合部の構築を容易にして施工を短工期化し、上部構造に生じる力を基礎杭11にスムーズに伝達可能な、優れた靭性と高い接合強度とを備えた杭基礎構造を実現できる。
According to the
According to such a configuration, the connecting
In addition, since the
In particular, in this way, since the
Moreover, since the
As a result, the construction of the joints between the
ここで、連結材25を設けたことによるせん断力の伝達に関する他の効果を説明する。図6(a)は、杭基礎構造に連結材25が設けられていない場合の、せん断力と曲げモーメントの伝達を示す説明図である。図6(b)は、杭基礎構造に連結材25が設けられた場合の、せん断力と曲げモーメントの伝達を示す説明図である。これら双方の場合において、下部プレート21にはアンカーボルト40が設けられている。アンカーボルト40は、基礎コンクリート部30に埋設されている。
連結材25が設けられていない場合に、鋼製柱12の柱脚にせん断力Qpと曲げモーメントMpが作用すると、これらはアンカーボルト40のせん断力Qaと引張力Naによって、基礎に伝達される。このため、アンカーボルト40としては大径のものが使用される。
これに対し、杭基礎構造に連結材25が設けられ、かつ連結材25の下端が基礎杭11に埋設されている場合においては、鋼製柱12の柱脚に生じるせん断力Qpは基礎へ、かつ杭へと伝達される(図6(b)のせん断力Qc)。このため、アンカーボルト40は、曲げモーメントMpにより作用する引張力Naのみを負担すればよい。
このように、連結材25を設けることにより、アンカーボルト40を用いた場合においてはアンカーボルト40の合理化が図れる。
Here, other effects relating to transmission of shear force due to the provision of the connecting
If a shearing force Qp and a bending moment Mp act on the base of the
On the other hand, when the connecting
By providing the connecting
また、基礎コンクリート部30の少なくとも一部は、地盤面Gf下に配置される。
このような構成によれば、基礎杭11と、鋼製柱12を含む上部構造との間においては、地震発生時に地震荷重が水平方向に作用した際には、基礎杭11に埋設された連結材25は、その周囲の基礎杭11によって水平方向における変位が拘束される。また、地盤面Gf下に配置された基礎コンクリート部30は、その周りの地盤Gにより、水平方向における変位が拘束される。このようにして、鉄骨仕口材20を構成する連結材25と、基礎コンクリート部30と、基礎コンクリート部30周りの地盤Gとが、地震荷重の伝達抵抗体として機能する。このように、連結材25または基礎コンクリート部30の構造を簡素化、小型化しながら、地震発生時における上部構造から基礎杭11および基礎コンクリート部30への力の伝達をスムーズに行い、地震に対する耐力を高めることができる。
また、基礎コンクリート部30の少なくとも一部を地盤面Gf下に配置することで、基礎コンクリート部30を全て地盤面Gf上に配置する場合に比べて、杭基礎構造10の高さを低くできる。したがって、建設場所ごとの建築基準法に基づく建物高さの制限下に多くの建物階数を設けることができる。
さらに、基礎コンクリート部30の少なくとも一部を地盤面Gf下に配置することで、基礎コンクリート部30と接する地盤Gが型枠を兼ねることができる。
At least part of the foundation
According to such a configuration, between the foundation piles 11 and the superstructure including the
Moreover, by arranging at least part of the foundation
Furthermore, by arranging at least part of the basic
また、下部プレート21の下端面21bと、連結材25の外周面には、スタッド材27、29が突設されている。
このような構成によれば、下部プレート21から基礎コンクリート部30への力の伝達、連結材25から基礎杭11への力の伝達を、スタッド材27、29を介して効率良く行うことができる。
According to such a configuration, force can be efficiently transmitted from the
(実施形態の第1変形例)
なお、本発明の杭基礎構造は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、基礎杭11の頭部11tに、鉄骨仕口材20を介して四方に延びる四本の基礎梁13が接合されるようにしたが、これに限らない。例えば、図7に示すように、基礎杭11の頭部11tに、鉄骨仕口材20Bを介して二本の基礎梁13を接合するようにしてもよい。この場合、仕口本体部22Bは、各基礎梁13に向かって延びる梁接合部24を、二つ備える。各梁接合部24は、平面視T字状であるので、二つの梁接合部24を有する仕口本体部22は、平面視すると略H型をなすH型鋼材によって形成することもできる。
(First modification of the embodiment)
In addition, the pile foundation structure of the present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications are conceivable within its technical scope.
For example, in the above-described embodiment, the four foundation beams 13 extending in all directions are joined to the
(実施形態の第2変形例)
上記実施形態では、基礎梁13を鉄筋コンクリート造としたが、これに限らない。例えば、図8に示すように、基礎梁13Cを、鉄骨造としてもよい。この場合、基礎梁13Cを形成する梁鉄骨は、鉄骨仕口材20において梁鉄骨と同様の断面形状とされた仕口本体部22Cの梁接合部24Cに、ジョインプレート28を介してボルト接合される。
(Second modification of the embodiment)
In the above-described embodiment, the
(実施形態の第3変形例)
また、上記実施形態では、仕口本体部22を、平面視十文字型状としたが、これに限らない。図9に示すように、鉄骨仕口材20Dの仕口本体部22Dを、平面視矩形で上下方向に延びる筒状とし、その外周面に、各基礎梁13Dを構成する梁鉄骨が接続されるようにしてもよい。
(Third modification of the embodiment)
Moreover, in the said embodiment, although the joint main-
(実施形態の第4変形例)
また、上記実施形態では、鋼製柱12の下端を、上部プレート23に直接ボルト接合するようにしたが、これに限らない。例えば図10に示すように、上部プレート23上に、例えば断面T字状、L字状のジョイント金具60を設け、ジョイント金具60を、上部プレート23の貫通孔23hを通して上部プレート23にボルト接合するとともに、鋼製柱12をジョイント金具60にボルト接合するようにしてもよい。
(Fourth modification of the embodiment)
Further, in the above embodiment, the lower end of the
(その他の変形例)
また、上記実施形態では、下部プレート21の下端面21bと、連結材25の側面とに、それぞれスタッド材27、29を設けるようにしたが、何れか一方のスタッド材27、29のみを備えるようにしてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
(Other modifications)
In the above embodiment, the
In addition to this, it is possible to select the configurations described in the above embodiments or to change them to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention.
10 杭基礎構造 21b 下端面
11 基礎杭 25 連結材
12 鋼製柱 27、29 スタッド材
15 凹部 30 基礎コンクリート部
20、20B、20C、20D 鉄骨仕口材 G 地盤
21 下部プレート Gf 地盤面
10
Claims (3)
コンクリート造の基礎杭と、
前記鋼製柱の最下端に設けられる鉄骨仕口材と、
前記基礎杭と前記鉄骨仕口材との間に設けられ、当該基礎杭と当該鉄骨仕口材とを接合する基礎コンクリート部と、を備え、
前記鉄骨仕口材には、前記基礎杭の外径寸法を上回る下部プレートが配設され、前記下部プレートの下端面に、下方向に突出して前記基礎杭に埋設される連結材が設けられることを特徴とする杭基礎構造。 A pile foundation structure in which foundation piles and steel columns are joined,
Concrete foundation piles,
a steel frame joint member provided at the lowest end of the steel column;
A foundation concrete part provided between the foundation pile and the steel frame connection material and joining the foundation pile and the steel frame connection material,
A lower plate larger than the outer diameter of the foundation pile is disposed on the steel frame joint material, and a connecting member that protrudes downward and is embedded in the foundation pile is provided on the lower end surface of the lower plate. A pile foundation structure characterized by:
The pile foundation structure according to claim 1 or 2, wherein a stud member protrudes from one or both of the lower end surface of the lower plate and the outer peripheral surface of the connecting member.
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